DE10342401B4 - Composite materials having a morphology-influencing layer, process for their preparation and use of the composite material - Google Patents
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Abstract
Verfahren, insbesondere Vakuumbeschichtungsverfahren, zum Beschichten eines Substrates (20), insbesondere eines Kunststoffsubstrates, wobei auf das Substrat (20) eine Haftvermittlerschicht (30) und auf die eine Haftvermittlerschicht (30) eine Morphologie-beeinflussende Schicht (40) aufgebracht wird, auf welche eine weitere Schicht, insbesondere eine Funktionsschicht (50), aufgebracht wird, wobei beim Aufbringen der Morphologie-beeinflussenden Schicht (40) eine siliziumorganische Verbindung als Precursor eingesetzt wird und wobei die Morphologie-beeinflussende Schicht (40) mit einem Kohlenstoffanteil aufgebracht wird, der geringer ist als der Kohlenstoffanteil der Haftvermittlerschicht (30) sowie der Funktionsschicht (50).A method, in particular a vacuum coating method, for coating a substrate (20), in particular a plastic substrate, an adhesion promoter layer (30) being applied to the substrate (20) and a morphology-influencing layer (40) being applied to the one adhesion promoter layer (30) a further layer, in particular a functional layer (50), is applied, with an organosilicon compound being used as a precursor when the morphology-influencing layer (40) is applied and the morphology-influencing layer (40) with a lower carbon content being applied is than the carbon content of the adhesive layer (30) and the functional layer (50).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, insbesondere Vakuumdepositionsverfahren, zum Beschichten eines Substrates, insbesondere eines Kunststoffsubstrates.The invention relates to a method, in particular vacuum deposition method, for coating a substrate, in particular a plastic substrate.
Neben Glas werden zunehmend transparente Kunststoffe als Material für unterschiedlichste Bauteile wie zum Beispiel optische Komponenten, Abdeckungen für Mobiltelefone, Instrumente oder Scheinwerfer sowie Brillengläser verwendet. Des Weiteren ist der Einsatz insbesondere transparenter Kunststoffe als Verpackungsmaterialien für Lebensmittel, Kosmetika und Pharmazeutika interessant.In addition to glass, increasingly transparent plastics are used as material for a wide variety of components such as optical components, covers for mobile phones, instruments or headlights and lenses. Furthermore, the use of especially transparent plastics as packaging materials for food, cosmetics and pharmaceuticals is interesting.
Nachteilig an Kunststoffen an sich ist unter anderem ihre relativ niedrige Härte, so dass sie anfällig sind für mechanische Beschädigungen wie beispielsweise Kratzer an der Oberfläche oder flächige Abrasion.A disadvantage of plastics, inter alia, their relatively low hardness, so that they are prone to mechanical damage such as scratches on the surface or surface abrasion.
Daher können derartige Kunststoffmaterialien mit einer insbesondere glasartigen Schicht überzogen werden, um beispielsweise ihre Kratzbeständigkeit zu erhöhen.Therefore, such plastic materials can be coated with a particular glassy layer, for example, to increase their scratch resistance.
Zum Aufbringen einer glasartigen Schicht auf ein Kunststoffsubstrat können unterschiedlichste Verfahren wie beispielsweise Lackieren oder Vakuumverfahren wie Sputtern, Elektronenstrahlverdampfung, photochemische Dampfabscheidung sowie PECVD-Verfahren (plasma enhanced chemical vapour deposition) angewendet werden.For applying a glassy layer to a plastic substrate, a wide variety of methods such as, for example, painting or vacuum methods such as sputtering, electron beam evaporation, photochemical vapor deposition and PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) methods can be used.
Dabei ist im Zusammenhang mit der thermischen Belastung infolge des Beschichtungsverfahrens bei Kunststoffen zu beachten, dass die Temperatur während des Beschichtens nicht zu hoch werden und insbesondere unterhalb der Glasübergangstemperatur, Tg, des Kunststoffes bleiben sollte, um sicherzustellen, dass das Kunststoffsubstrat nicht erweicht und so insbesondere seine Form ändert.It should be noted in connection with the thermal stress as a result of the coating process in plastics, that the temperature during coating should not be too high and in particular below the glass transition temperature, T g , of the plastic should remain to ensure that the plastic substrate does not soften and so especially its shape changes.
Daher wird zum Beispiel in
Zudem kann insbesondere die Haftung der glasartigen Schicht auf dem Kunststoffsubstrat äußerst mangelhaft sein. Im allgemeinen liegt eine Ursache für eine unzureichende Haftung der Beschichtung auf einem Kunststoffsubstrat wie beispielsweise PMMA in dessen niedriger Oberflächenenergie sowie möglicherweise auch der thermischen Belastung während des Beschichtungsvorganges. Zum anderen kann die Haftung während der Lebensdauer des beschichteten Materials aufgrund der Unterschiede in den Eigenschaften des Kunststoffes und einer aufzubringenden glasartigen Schicht, insbesondere in den jeweiligen Wärmeausdehnungskoeffizienten, deutlich herabgesetzt werden.In addition, in particular, the adhesion of the vitreous layer to the plastic substrate can be extremely poor. In general, one reason for insufficient adhesion of the coating to a plastic substrate such as PMMA is its low surface energy and possibly also thermal stress during the coating process. On the other hand, the adhesion during the life of the coated material due to the differences in the properties of the plastic and a glass-like layer to be applied, in particular in the respective thermal expansion coefficient, can be significantly reduced.
Zum Erhöhen der freien Oberflächenenergie eines Kunststoffsubstrates und damit zum Verbessern der Haftung von Beschichtungen auf dem Kunststoffsubstrat beschreiben U. Schulz, P. Munzert und N. Kaiser in ihrer Publikation ”Surface modification of PMMA by DC glow discharge and microwave plasma treatment for the improvement of coating adhesion”, Surface and Coatings Technology (2001) S. 507–511, die Vorbehandlung eines Kunststoffsubstrates in einem Plasma. In der europäischen Schrift
In
Es hat sich jedoch gezeigt, dass gerade derartige Schichtsysteme, welche eine Haftvermittlerschicht auf insbesondere einem Kunststoffsubstrat umfassen, eine mangelnde mechanische Festigkeit aufweisen. Zudem können derartige Schichtsysteme neben Anfälligkeit für mechanische Belastung auch gegenüber Lichteinstrahlung, insbesondere UV-Einstrahlung, hohen Temperaturen und Feuchte eine zu geringe Beständigkeit aufweisen.However, it has been found that it is precisely such layer systems which comprise an adhesion promoter layer, in particular a plastic substrate, that have a lack of mechanical strength. In addition, such layer systems, in addition to their susceptibility to mechanical stress, may also have too little resistance to light radiation, in particular UV radiation, high temperatures and humidity.
Selbst wenn man jedoch durch Vorbehandlung des Kunststoffsubstrates oder durch den Einbau zusätzlicher Stoffe in eine Beschichtung deren Beständigkeit erhöhen kann, haben bekannte Schichten Nachteile im Zusammenhang mit ihren optischen Eigenschaften.However, even if one can increase their durability by pretreating the plastic substrate or by incorporating additional substances into a coating, known layers have disadvantages associated with their optical properties.
So hat es sich gezeigt, dass es zwar möglich ist, beispielsweise durch das Verwenden einer Haftvermittlerschicht auf dem Substrat eine haftende Beschichtung aufzubringen. Diese Beschichtung ist jedoch häufig gerade dann, wenn die Haftung zufriedenstellend ist, nicht ausreichend transparent. Insbesondere weisen derartige Schichten Haze-Werte (Trübungen) von mehreren Prozent auf. Mit dem Haze-Wert beziehungsweise der Trübung wird nach ASTM D 1003 der Anteil des durchgelassenen Lichtes angegeben, der vom eingestrahlten Lichtbündel im Mittel um mehr als 2,5° abweicht Der Haze-Wert sollte beispielsweise für optische Anwendungen deutlich unter 1% liegen.Thus, it has been found that while it is possible to apply an adhesive coating to the substrate, for example, by using a primer layer. However, this coating is often insufficiently transparent, even when the adhesion is satisfactory. In particular, such layers have Haze values (turbidity) of several percent. With the Haze value or the turbidity according to ASTM D 1003, the proportion of transmitted light is given, that of irradiated Light bundle deviates on average by more than 2.5 ° The haze value should, for example, be well below 1% for optical applications.
Mit herkömmlichen Verfahren wachsen aufgrund der notwendig niedrigen Abscheidetemperaturen auf Kunststoffsubstraten Schichtsysteme mit säulenförmigen Strukturen auf. Diese Strukturen haben die Tendenz, auch in einer Richtung parallel zur Substratoberfläche anzuwachsen und so zur Trübung des Schichtsystems beizutragen. Derartige Strukturen werden beispielsweise von K. Teshima, Y. Inoue, H. Sugimura und O. Takai in ihrer Publikation ”Growth and structure of silica films deposited on a polymeric material by plasma-enhanced chemical vapor deposition”, Thin Solid Films (2002), S. 324–329, beschrieben. Sie bilden sich direkt an der zu beschichtenden Oberfläche und können die Trübung des Verbundmaterials hervorrufen.With conventional methods, layer systems with columnar structures grow due to the necessarily low deposition temperatures on plastic substrates. These structures tend to grow in a direction parallel to the substrate surface and thus contribute to the haze of the layer system. Such structures are described, for example, by K. Teshima, Y. Inoue, H. Sugimura and O. Takai in their publication "Growth and structure of silica films deposited on a polymeric material by plasma-enhanced chemical vapor deposition", Thin Solid Films (2002). , Pp. 324-329. They form directly on the surface to be coated and can cause the haze of the composite material.
Beschichtungsverfahren, insbesondere mittels PVD und CVD sind aus den Dokumenten
Das Dokument
Es ergibt sich damit eine Aufgabe der Erfindung, eine Beschichtung eines Substrates zur Verfügung zu stellen, welche zum einen ausreichend auf dem Substrat haftet, und zum anderen eine hohe optische Qualität, insbesondere eine geringe Trübung, aufweist.Thus, it is an object of the invention to provide a coating of a substrate which, on the one hand, adheres sufficiently to the substrate and, on the other hand, has a high optical quality, in particular a low haze.
Diese Aufgaben werden durch die Erfindung mit einem Verfahren nach Anspruch 1 sowie einem Verbundmaterial nach den Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den jeweils zugeordneten Unteransprüchen.These objects are achieved by the invention with a method according to claim 1 and a composite material according to claim 12. Advantageous developments can be found in the respective associated subclaims.
Die Erfindung stellt erstmals ein Verfahren, insbesondere Vakuumdepositionsverfahren, zum Beschichten eines Substrates, insbesondere eines Kunststoffsubstrates, zur Verfügung, bei welchem im Laufe des Verfahrens eine Morphologie-beeinflussende Schicht aufgebracht wird, auf welche mindestens eine weitere Schicht, insbesondere eine Funktionsschicht, aufgebracht wird.The invention provides for the first time a method, in particular a vacuum deposition method, for coating a substrate, in particular a plastic substrate, in which a morphology-influencing layer is applied in the course of the method to which at least one further layer, in particular a functional layer, is applied.
Die Morphologie-beeinflussende Schicht verbindet gemäß dem Verfahren zwei Schichten, nämlich die Funktionsschicht mit der darunter liegenden Schicht. Dabei kann es sich insbesondere um Schichten handeln, die sich beispielsweise in ihrer Zusammensetzung und/oder ihrer Struktur sowie möglicherweise weiteren Eigenschaften wie Wärmeausdehnungskoeffizienten, Brechungsindizes und so weiter, voneinander unterscheiden.According to the method, the morphology-influencing layer connects two layers, namely the functional layer with the underlying layer. In particular, these may be layers which differ, for example, in their composition and / or their structure and possibly further properties such as thermal expansion coefficients, refractive indices and so forth.
Gemäß der Erfindung wird beim Aufbringen der Morphologie-beeinflussenden Schicht eine siliziumorganische Verbindung als Precursor eingesetzt, wobei die Morphologie-beeinflussende Schicht mit einem Kohlstoffanteil aufgebracht wird, der geringer ist als der Kohlenstoffanteil einer Haftvermittlerschicht sowie der Funktionsschicht.According to the invention, when applying the morphology-influencing layer, an organosilicon compound is used as the precursor, wherein the morphology-influencing layer is applied with a carbon content that is less than the carbon content of a primer layer and the functional layer.
Als Funktionsschichten können insbesondere sogenannte optische Schichten, das heißt Schichten mit besonderen optischen Eigenschaften, wie Transparenz, Brechungsindex, Farbigkeit und so weiter, aufgebracht werden. Zum Beispiel kann es sich auch um Anti-Reflex-Schichten oder ein aus mehreren Einzelschichten bestehendes Anti-Reflex-Schichtsystem handeln.In particular so-called optical layers, that is to say layers having particular optical properties, such as transparency, refractive index, color and so on, can be applied as functional layers. For example, it may also be anti-reflection layers or a multi-layered anti-reflective layer system.
Ferner können Funktionsschichten Schichten mit besonderen mechanischen Eigenschaften sein, wie beispielsweise Anti-Kratz-Schichten. Zudem können Funktionsschichten insbesondere hyrophobe Deckschichten umfassen. Diese werden auch als Reinigungsschicht oder easy-to-clean-Schicht bezeichnet. Weiter können Funktionsschichten die Barriereeigenschaften des Materials verbessen. Außerdem können Funktionsschichten dem Material eine erhöhte Beständigkeit insbesondere gegen chemische Angriffe oder Verschleiß infolge einer Belastung mit UV-Strahlen oder für das Material schädlichen klimatischen Bedingungen verleihen.Further, functional layers may be layers having particular mechanical properties, such as anti-scratch layers. In addition, functional layers may in particular comprise hyrophobic cover layers. These are also referred to as a cleaning layer or easy-to-clean layer. Furthermore, functional layers can improve the barrier properties of the material. In addition, functional layers may impart increased resistance to the material, particularly against chemical attack or wear due to exposure to UV rays or to adverse climatic conditions for the material.
Durch das erfindungsgemäße Aufbringen der Schicht, welche aufgrund ihrer Funktion mit dem Begriff ”Morphologie-beeinflussende Schicht” bezeichnet wird, kann auf überraschend einfache Weise Einfluß auf die Struktur der weiteren Schicht oder Schichten genommen werden.By applying the layer according to the invention, which is designated by its function with the term "morphology-influencing layer", it is possible to influence the structure of the further layer or layers in a surprisingly simple manner.
Mit herkömmlichen Verfahren wachsen auf Kunststoffsubstraten Schichtsysteme auf, bei denen sich Strukturen bilden, bei welchen die strukturbildenden Einheiten die Tendenz haben, auch in einer Richtung parallel zur Substratoberfläche anzuwachsen und so zur Trübung des Schichtsystems beizutragen.With conventional methods, layer systems grow on plastic substrates, in which structures form in which the structure-forming units tend to grow in a direction parallel to the substrate surface and thus contribute to the haze of the layer system.
Durch das erfindungsgemäße Aufbringen der Morphologie-beeinflussende Schicht kann insbesondere die Struktur der der Morphologie-beeinflussende Schicht folgenden Funktionsschicht derart eingestellt werden, dass das Ausbilden derartiger, in einer Richtung parallel zur Substratoberfläche anwachsender Säulenstrukturen nahezu vollständig verhindert werden kann.By applying the morphology-influencing layer according to the invention, in particular the structure of the functional layer following the morphology-influencing layer can be adjusted in such a way that the formation of such columnar structures growing in a direction parallel to the substrate surface can be almost completely prevented.
Die Morphologie-beeinflussende Schicht kann dabei unter anderem die Wirkung eines sogenannten ”seed layers” haben. Das bedeutet, die Morphologie-beeinflussende Schicht kann das Bekeimungsverhalten beim Aufwachsen einer nachfolgenden Schicht verändern. Die Morphologie-beeinflussende Schicht kann insbesondere zu einer erhöhten Anzahl an solchen Stellen auf der zu beschichtenden Schicht führen, an denen die folgende Schicht aufwachsen kann. Dadurch entsteht eine Struktur der folgenden Schicht mit deutlich geringeren Abmessungen der strukturbildenden Einheiten, also beispielsweise der oben angesprochenen Säulen, in einer Ebene parallel zur Substratoberfläche als ohne Morphologie-beeinflussende Schicht. The morphology-influencing layer may, inter alia, have the effect of a so-called "seed layer". That is, the morphology-affecting layer can change the germination behavior when growing a subsequent layer. In particular, the morphology-influencing layer can lead to an increased number of such points on the layer to be coated, on which the following layer can grow up. This results in a structure of the following layer with significantly smaller dimensions of the structure-forming units, so for example, the above-mentioned columns, in a plane parallel to the substrate surface as without morphology-influencing layer.
Daher können Schichtsysteme mit deutlich verminderter Trübung gegenüber Schichtsystemen ohne Morphologie-beeinflussende Schicht hergestellt werden.Therefore, layer systems with significantly reduced turbidity can be produced in comparison with layer systems without a morphology-influencing layer.
Des Weiteren ist durch die im Vergleich zu einem Schichtsystem ohne Morphologie-beeinflussende Schicht geringeren Abmessungen der Zwischenräume zwischen den strukturbildenden Einheiten eine deutlich verbesserte Barrierewirkung mit Hilfe der Erfindung zu erzielen. Da die Zwischenräume als Diffusionswege durch das Schichtsystem dienen, wird durch eine Verminderung insbesondere ihrer Breite die Diffusion durch die Schichten deutlich verringert.Furthermore, a significantly improved barrier effect can be achieved by means of the invention compared to a layer system without morphology-influencing layer of smaller dimensions of the interstices between the structure-forming units. Since the interspaces serve as diffusion paths through the layer system, the diffusion through the layers is significantly reduced by a reduction in their width in particular.
Zudem ist die Haftung der Schichten auf den darunterliegenden Schichten sehr hoch. Insbesondere das Ablösen der Schichten vom Substrat kann weitgehend vollständig vermieden werden.In addition, the adhesion of the layers on the underlying layers is very high. In particular, the detachment of the layers from the substrate can be largely completely avoided.
Die Erfindung sieht des Weiteren vor, dass in dem Verfahren eine Haftvermittlerschicht auf das Substrat, insbesondere auf das Kunststoffsubstrat, aufgebracht wird.The invention further provides that in the method an adhesion promoter layer is applied to the substrate, in particular to the plastic substrate.
Über den Verbund mit der Haftvermittlerschicht ist dabei eine Haftung auch dann gewährleistet, wenn sich insbesondere die Funktionsschicht und das Substrat in ihren Eigenschaften, beispielsweise dem Wärmeausdehnungskoeffizienten, deutlich unterscheiden und so ein Aufbringen der Funktionsschicht auf das Substrat selbst nicht ohne weiteres möglich ist. Mit der Erfindung wird es daher möglich, auch für derartige Anforderungen Schichten mit geringer Trübung und hoher mechanischer Festigkeit bei guter Haftung herzustellen.Over the bond with the adhesive layer adhesion is guaranteed even if in particular the functional layer and the substrate in their properties, such as the coefficient of thermal expansion, significantly different and so application of the functional layer on the substrate itself is not readily possible. With the invention it is therefore possible to produce layers with low haze and high mechanical strength with good adhesion even for such requirements.
Die Morphologie-beeinflussende wird Schicht auf die Haftvermittlerschicht aufgebracht. Dann verbindet die Morphologie-beeinflussende Schicht die beiden unterschiedlichen Schichten, Haftvermittlerschicht und Funktionsschicht. Dabei werden vorteilhafterweise keine besonderen Anforderungen insbesondere an Struktur der Haftvermittlerschicht oder die des Substrates gestellt. Die Erfindung erweitert daher die Möglichkeiten bei der Wahl der Haftvermittlerschicht und des Substrates.The morphology-influencing layer is applied to the primer layer. Then, the morphology-influencing layer connects the two different layers, adhesion promoter layer and functional layer. In this case, advantageously no special requirements are placed on the structure of the adhesion promoter layer or of the substrate. The invention therefore extends the possibilities in the choice of the primer layer and the substrate.
Erfindungsgemäß kann als Vakuumdepositionsverfahren ein PVD- und/oder ein CVD-Verfahren, insbesondere ein PECVD-Verfahren, insbesondere ein PICVD-Verfahren eingesetzt werden.According to the invention, a PVD and / or a CVD method, in particular a PECVD method, in particular a PICVD method, can be used as the vacuum deposition method.
Grundsätzlich besteht im Rahmen der Erfindung der Vorteil der Freiheit in der Wahl der Methode zum Aufbringen der Schichten, insbesondere der Morphologie-beeinflussende Schicht. Die Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes Verfahren zum Beschichten von Substraten beschränkt.Basically, within the scope of the invention, the advantage of freedom in the choice of the method for applying the layers, in particular the morphology-influencing layer. The invention is not limited to a particular method of coating substrates.
Zum Aufbringen der Haftvermittlerschicht, der Morphologie-beeinflussende Schicht und der Funktionsschicht können prinzipiell auch jeweils unterschiedliche Verfahren verwendet werden.In principle, different methods can also be used to apply the adhesion promoter layer, the morphology-influencing layer and the functional layer.
Bei Verwendung eines CVD-Verfahrens (chemical vapour deposition), insbesondere bei einem PECVD-Verfahren (plasma enhanced chemical vapour deposition), vor allem bei einem PICVD-Verfahren (plasma impulse chemical vapour deposition) ist jedoch die Abscheidung der Schichten bei niedrigen Temperaturen, insbesondere bei Temperaturen unterhalb der Glasübergangstemperatur von Kunststoffen möglich. Über schnelle Wechsel des Prozeßgases wird darüber hinaus vorteilhafterweise das Aufbringen auch sehr dünner Schichten ermöglicht.When using a CVD process (chemical vapor deposition), in particular in a PECVD process (plasma enhanced chemical vapor deposition), especially in a PICVD process (plasma impulse chemical vapor deposition), however, the deposition of the layers at low temperatures, especially at temperatures below the glass transition temperature of plastics possible. In addition, the application of very thin layers is advantageously made possible by means of rapid exchange of the process gas.
Ferner kann das Substrat in einem Vorbehandlungsschritt in einem Sauerstoff-enthaltenden Plasma funktionalisiert werden. So kann das Aufbringen der ersten Schicht, insbesondere der Haftvermittlerschicht, auf das Substrat weiter verbessert werden.Further, the substrate may be functionalized in a pretreatment step in an oxygen-containing plasma. Thus, the application of the first layer, in particular the adhesion promoter layer, to the substrate can be further improved.
Beim Aufbringen der Morphologie-beeinflussende Schicht kann gemäß der Erfindung eine siliziumorganische Verbindung, insbesondere HMDSO, als zumindest ein Precursor eingesetzt werden.When applying the morphology-influencing layer according to the invention, an organosilicon compound, in particular HMDSO, can be used as at least one precursor.
Nach Erkenntnissen der Erfinder ermöglicht der Einsatz siliziumorganischer Verbindungen als Precursor überraschenderweise das Ausbilden einer geeigneten Morphologie-beeinflussende Schicht. So kann vorteilhafterweise auf Precursor zurückgegriffen werden, mit deren Handhabung man vertraut ist. Die Erfindung erfordert insbesondere keine speziellen Materialien für das Aufbringen der Morphologie-beeinflussende Schicht.According to the inventors, the use of organosilicon compounds as precursor surprisingly allows the formation of a suitable morphology-influencing layer. Thus, it is advantageously possible to resort to precursors whose handling is familiar. In particular, the invention does not require any special materials for applying the morphology-influencing layer.
Als Precursor-Materialien kommen beispielsweise Silane, Siloxane und Silazane in Frage. Insbesondere können die folgenden Verbindungen eingesetzt werden: Methylsilan, Dimethylsilan, Trimethylsilan, Diethylsilan, Propylsilan, Phenylsilan, Hexamethyldisilan, 1,1,2,2-Tetramethyldisilan, Bis(trimethylsilyl)methan, Bis(dimethylsilyl)methan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Ethylmethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Divenyltetramethyldisiloxan, Divinylhexamethyltrisiloxan und Trivinylpentamethyltrisiloxan, 1,1,2,2,-Tetramethyldisiloxan, Hexamethyldisiloxan, Vinyltrimethylsilan, Methyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan und Hexamethyldisilazan. Bevorzugte Siliziumverbindungen sind Tetramethyldisiloxan, Hexamethyldisiloxan (HMDSO), Hexamethyldisilazan, Tetramethylsilazan, Dimethoxydimethylsilan, Methyltrimethoxysilan, Tetramethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Diethoxydimethylsilan, Methyltriethoxysilan, Triethoxyvinylsilan, Tetraethoxysilan, Dimethoxymethylphenylsilan, Phenyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, Diethoxymethylphenylsilan, Tris(2-methoxyethoxy)vinylsilan, Phenlytriethoxysilan und Dimethoxydiphenylsilan.Suitable precursor materials are, for example, silanes, siloxanes and silazanes. In particular, the following compounds can be used: methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propylsilane, phenylsilane, Hexamethyldisilane, 1,1,2,2-tetramethyldisilane, bis (trimethylsilyl) methane, bis (dimethylsilyl) methane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, ethylmethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, divinyltetramethyldisiloxane, divinylhexamethyltrisiloxane and trivinylpentamethyltrisiloxane, 1,1,2,2-tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane , Vinyltrimethylsilane, methyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and hexamethyldisilazane. Preferred silicon compounds are tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane (HMDSO), hexamethyldisilazane, tetramethylsilazane, dimethoxydimethylsilane, methyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, methyltriethoxysilane, diethoxydimethylsilane, methyltriethoxysilane, triethoxyvinylsilane, tetraethoxysilane, dimethoxymethylphenylsilane, phenyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, diethoxymethylphenylsilane, tris (2-methoxyethoxy) vinylsilane, Phenlytriethoxysilan and dimethoxydiphenylsilane.
Das Prozeßgas kann neben dem zumindest einen Precursor weitere Gase umfassen, insbesondere Reaktivgase wie Sauerstoff und gegebenenfalls Trägergase, das heißt Inertgase wie Stickstoff oder Edelgase.In addition to the at least one precursor, the process gas may comprise further gases, in particular reactive gases such as oxygen and optionally carrier gases, that is to say inert gases such as nitrogen or noble gases.
Die Konzentration des Precursors cP im Prozeßgas hat insbesondere beim Aufbringen der Morphologie-beeinflussende Schicht vorteilhafterweise einen Wert im Bereich von 1 Vol.-% ≤ cP ≤ 20 Vol.-%.The concentration of the precursor c P in the process gas, in particular when applying the morphology-influencing layer, advantageously has a value in the range from 1% by volume ≤ c P ≤ 20% by volume.
Eine Precursorkonzentration in diesem Bereich ist auch beim Aufbringen der übrigen Schichten möglich. Die Precursorkonzentration beim Aufbringen der übrigen Schichten ist jedoch nicht auf diesen Wertebereich festgelegt, sondern kann je nach gewünschter Schichtfunktion frei gewählt werden.A precursor concentration in this range is also possible when applying the remaining layers. However, the precursor concentration during application of the remaining layers is not fixed to this range of values, but can be chosen freely depending on the desired layer function.
Dies gilt auch für die jeweilige Zusammensetzung des Prozeßgases beim Aufbringen der Schichten. Auch beim Aufbringen der Morphologie-beeinflussende Schicht kann die übrige Zusammensetzung des Prozeßgases frei gewählt werden. Dabei wird die Zusammensetzung vorteilhafterweise je nach den gegebenen Eigenschaften der Schichten, welche mit der Morphologie-beeinflussende Schicht in Kontakt stehen, sowie nach den Anforderungen an den Schichtverbund und die Morphologie-beeinflussende Schicht festgelegt.This also applies to the particular composition of the process gas during the application of the layers. Even when applying the morphology-influencing layer, the remaining composition of the process gas can be freely selected. The composition is advantageously determined depending on the given properties of the layers, which are in contact with the morphology-influencing layer, as well as on the requirements of the layer composite and the morphology-influencing layer.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Konzentration des Precursors cP im Prozeßgas insbesondere beim Aufbringen der Morphologie-beeinflussende Schicht einen Wert im Bereich von 2 Vol.-% ≤ cP ≤ 10 Vol.-% hat. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Konzentration des Precursors cP im Prozeßgas insbesondere beim Aufbringen der Morphologie-beeinflussende Schicht einen Wert im Bereich von 4 Vol.-% ≤ cP ≤ 8 Vol.-% hat.In an advantageous development, it is provided that the concentration of the precursor c P in the process gas has a value in the range from 2% by volume ≤ c P ≤ 10% by volume, in particular when applying the morphology-influencing layer. In a further advantageous refinement, it is provided that the concentration of the precursor c P in the process gas, in particular during the application of the morphology-influencing layer is in the range of 4 vol .-% ≤ c ≤ P 8 vol has .-%.
Gemäß der Erfindung kann eine Morphologie-beeinflussende Schicht aufgebracht werden, deren Dicke einen Wert von zumindest 5 nm aufweist.According to the invention, a morphology-influencing layer can be applied whose thickness has a value of at least 5 nm.
Mit dem Begriff Dicke wird die mittlere Länge einer Strecke bezeichnet, welche im wesentlichen senkrecht zur Substratoberfläche verläuft und die Ausdehnung der Morphologie-beeinflussende Schicht in dieser Richtung erfaßt.The term thickness denotes the average length of a path which runs essentially perpendicular to the substrate surface and detects the extent of the morphology-influencing layer in this direction.
Damit sich die Wirkung der Morphologie-beeinflussende Schicht entfalten kann, ist eine gewisse Mindestdicke erforderlich. Insbesondere bei optischen Vergütung von Kunststoffen bestehen jedoch in der Regel keine großen Unterschiede in den Brechungsindizes zwischen Substrat und aufgebrachten Schichten. Daher wird die Morphologie-beeinflussende Schicht in der Regel nicht optisch wirksam sein, so dass eine Begrenzung der maximalen Schichtdicke grundsätzlich nicht zwingend ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher vorteilhafterweise prinzipiell unproblematisch in seinen Anforderungen an genaue Einhaltung von Beschichtungszeiten, insbesondere für das Aufbringen der Morphologie-beeinflussende Schicht.In order for the effect of the morphology-influencing layer to unfold, a certain minimum thickness is required. In particular, in the case of optical coating of plastics, however, there are generally no large differences in the refractive indices between substrate and applied layers. As a result, the morphology-influencing layer will generally not be optically effective, so that limiting the maximum layer thickness is basically not mandatory. The method according to the invention is therefore advantageously unproblematic in its requirements for exact adherence to coating times, in particular for the application of the morphology-influencing layer.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Morphologie-beeinflussende Schicht aufgebracht wird, deren Dicke dM einen Wert im Bereich von 5 nm ≤ dM ≤ 200 nm hat. Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann eine Morphologie-beeinflussende Schicht aufgebracht wird, deren Dicke dM einen Wert im Bereich von 20 nm ≤ dM ≤ 70 nm hat.In an advantageous development it is provided that a morphology-influencing layer is applied whose thickness d M has a value in the range of 5 nm ≦ d M ≦ 200 nm. According to a further advantageous development, a morphology-influencing layer can be applied whose thickness d M has a value in the range of 20 nm ≦ d M ≦ 70 nm.
Als Substrat kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren Polymethylmethacrylat (PMMA, beispielsweise Plexiglas®) und/oder Polycarbonat (PC, beispielsweise Makrolon®) und/oder PC-Derivate und/oder Cycloolephincopolymere (COC, beispielsweise Topas® oder Zeonex®) eingesetzt werden. Ferner können als Substrat insbesondere Polyethylenterephtalat (PET) und/oder Polyetherimid (beispielsweise Ultem®) und/oder Cycloolephinpolymere (COP) und/oder Polyethersulfon (beispielsweise Ultrason®) und/oder Gemische und/oder Blends der genannten Materialien eingesetzt werden.As a substrate and / or polycarbonate (PC, for instance Makrolon ®) and / or PC-derivatives and / or Cycloolephincopolymere (COC Topas ® or Zeonex ®, for example) can be used in the inventive method, polymethyl methacrylate (for example Plexiglas ® PMMA) are used. Further, in particular polyethylene terephthalate (PET) and / or polyetherimide can (e.g., Ultem ®) and / or Cycloolephinpolymere (COP) and / or polyether sulfone (e.g., Ultrason ®) and / or mixtures and / or blends of the above materials are used as substrate.
Vorteilhafterweise bietet die Erfindung damit die prinzipielle Freiheit in der Wahl des Substrats je nach Anwendungsfall. Gerade mit einem PICVD-Verfahren können im wesentlichen alle Kunststoffe problemlos und einfach beschichtet werden.Advantageously, the invention thus offers the principal freedom in the choice of substrate depending on the application. Especially with a PICVD process essentially all plastics can be easily and simply coated.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verbundmaterial, welches eine Morphologie-beeinflussende Schicht aufweist. Insbesondere kann dieses Verbundmaterial mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar sein.Furthermore, the invention relates to a composite material which has a morphology-influencing layer. In particular, this composite material can be produced by the method according to the invention.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verbundmaterial, welches ein Substrat, insbesondere ein Kunststoffsubstrat, eine Haftvermittlerschicht und zumindest eine Funktionsschicht umfasst, wobei das Verbundmaterial an der dem Substrat zugewandten Seite der zumindest einen Funktionsschicht eine Morphologie-beeinflussende Schicht aufweist. The invention additionally relates to a composite material which comprises a substrate, in particular a plastic substrate, an adhesion promoter layer and at least one functional layer, wherein the composite material has a morphology-influencing layer on the side of the at least one functional layer facing the substrate.
Wie oben dargestellt wurde, kann durch das erfindungsgemäße Aufbringen der Morphologie-beeinflussende Schicht insbesondere die Struktur der der Morphologie-beeinflussende Schicht folgenden Funktionsschicht derart eingestellt werden, dass die Ausdehnung der Säulenstrukturen parallel zur Substratoberfläche stark reduziert wird. Daher können Schichtsysteme mit deutlich verminderter Trübung gegenüber Schichtsystemen ohne Morphologie-beeinflussende Schicht hergestellt werden.As has been shown above, by applying the morphology-influencing layer according to the invention, in particular the structure of the functional layer following the morphology-influencing layer can be adjusted in such a way that the extent of the columnar structures parallel to the substrate surface is greatly reduced. Therefore, layer systems with significantly reduced turbidity can be produced in comparison with layer systems without a morphology-influencing layer.
Im erfindungsgemäßen Verbundmaterial Morphologie-beeinflussende Schicht ist zudem die Haftung der Schichten auf den darunterliegenden Schichten sehr hoch. Insbesondere das Ablösen der Schichten vom Substrat kann weitgehend vollständig vermieden werden.In addition, in the composite morphology-influencing layer according to the invention, the adhesion of the layers to the underlying layers is very high. In particular, the detachment of the layers from the substrate can be largely completely avoided.
Das erfindungsgemäße Verbundmaterial weist vorteilhafterweise im wesentlichen keine strukturbildenen Einheiten mit Abmessungen im Bereich der sichtbaren Lichwellenlänge auf.The composite material according to the invention advantageously has essentially no structure-forming units with dimensions in the range of the visible light wavelength.
Dadurch weist das erfindungsgemäße Verbundmaterial eine verminderte Trübung verglichen mit Verbundmaterialien ohne Morphologie-beeinflussende Schicht auf. Die Erfindung ist dabei grundsätzlich nicht auf die Wirkung unter Strahlung im Bereich sichtbarer Wellenlängen beschränkt. Vielmehr kann je nach Anwendungsfall das Verfahren und das Verbundmaterial in seinen Eigenschaften auch auf eine geringere Lichtstreuung bei anderen Wellenlängen ausgelegt werden.As a result, the composite material according to the invention has a reduced turbidity compared with composite materials without a morphology-influencing layer. The invention is basically not limited to the effect of radiation in the range of visible wavelengths. Rather, depending on the application, the method and the composite material can be designed in its properties to a lower light scattering at other wavelengths.
Die Dicke der Morphologie-beeinflussende Schicht in dem erfindungsgemäßen Verbundmaterial beträgt bevorzugt zumindest 5 nm.The thickness of the morphology-influencing layer in the composite material of the present invention is preferably at least 5 nm.
Mit dem Begriff Dicke wird, wie oben erläutert, eine mittlere Abmessung im wesentlichen senkrecht zur Substratoberfläche bezeichnet. Dabei ist selbstverständlich zu berücksichtigen, dass bei den genannten geringen Abmessungen auch einzelne Bereiche Morphologie-beeinflussende Schichtvorliegen können, welche beim Aufbringen der Morphologie-beeinflussende Schicht nicht beschichtet werden.As used above, the term thickness refers to an average dimension substantially perpendicular to the substrate surface. It should be understood, of course, that with the mentioned small dimensions also individual areas of morphology-influencing layer can be present, which are not coated during application of the morphology-influencing layer.
Selbst wenn derartige Bereiche in der Morphologie-beeinflussende Schicht vorhanden sind, ist die generelle, Wirkung der erfindungsgemäßen Morphologie-beeinflussende Schicht noch gegeben. Insbesondere weist das Schichtsystem deutlich verbesserte optische und mechanische Eigenschaften im Vergleich zu Schichtsystemen ohne Morphologie-beeinflussende Schicht auf.Even if such regions are present in the morphology-influencing layer, the general effect of the morphology-influencing layer according to the invention still exists. In particular, the layer system has significantly improved optical and mechanical properties in comparison to layer systems without a morphology-influencing layer.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verbundmaterials liegt die Dicke dM der Morphologie-beeinflussende Schicht bei einem Wert im Bereich von 5 nm ≤ dM ≤ 200 nm, besonders bevorzugt bei einem Wert im Bereich von 20 nm ≤ dM ≤ 70 nm.In a preferred embodiment of the composite material, the thickness d M of the morphology-influencing layer is at a value in the range of 5 nm ≦ d M ≦ 200 nm, particularly preferably in the range of 20 nm ≦ d M ≦ 70 nm.
Die Erfindung sieht des Weiteren vor, dass die Morphologie-beeinflussende Schicht im Verbundmaterial im wesentlichen amorph ist.The invention further contemplates that the morphology-affecting layer in the composite material is substantially amorphous.
Grundsätzlich können jedoch die Morphologie-beeinflussende Schicht sowie alle anderen Schichten amorph, teilkristallin oder kristallin sein. Die Erfindung ist in dieser Hinsicht in keiner Weise beschränkt.In principle, however, the morphology-influencing layer as well as all other layers can be amorphous, semi-crystalline or crystalline. The invention is in no way limited in this regard.
Insbesondere kann die Funktionsschicht des erfindungsgemäßen Verbundmaterials eine Antikratz-Schicht umfassen. Genauso ist es vorgesehen, dass die Funktionsschicht eine Antireflex-Schicht beziehungsweise ein Antireflex-Schichtsystem umfasst. Des Weiteren kann die Funktionsschicht nach der Erfindung eine Easy-to-clean-Schicht umfassen.In particular, the functional layer of the composite material according to the invention may comprise an anti-scratch coating. It is likewise provided that the functional layer comprises an antireflection layer or an antireflection layer system. Furthermore, the functional layer according to the invention may comprise an easy-to-clean layer.
Im Verbundmaterial kann eine Funktionsschicht, insbesondere eine der oben genannten Funktionsschichten, vorhanden sein. Des Weiteren umfasst die Erfindung Verbundmaterialien, welche mehrere gleiche und/oder mehrere verschiedene Funktionsschichten aufweisen. Zumindest eine der Funktionsschichten steht erfindungsgemäß in Verbindung zu einer Morphologie-beeinflussende Schicht.A functional layer, in particular one of the above-mentioned functional layers, may be present in the composite material. Furthermore, the invention comprises composite materials which have a plurality of identical and / or a plurality of different functional layers. According to the invention, at least one of the functional layers is connected to a morphology-influencing layer.
Das Verbundmaterial kann als Substrat Polymethylmethacrylat (PMMA, beispielsweise Plexiglas®) und/oder Polycarbonat (PC, beispielsweise Makrolon®) und/oder PC-Derivate und/oder Cycloolephincopolymere (COC, beispielsweise Topas® oder Zeonex®) umfassen. Ferner können als Substrat insbesondere Polyethylenterephtalat (PET) und/oder Polyetherimid (beispielsweise Ultem®) und/oder Cycloolephinpolymere (COP) und/oder Polyethersulfon (beispielsweise Ultrason®) und/oder Gemische der genannten Materialien eingesetzt werden.The composite material can as a substrate of polymethyl methacrylate (PMMA, for example Perspex ®) and / or polycarbonate (PC, for instance Makrolon ®) and / or PC-derivatives and / or Cycloolephincopolymere (COC, e.g. Topas ® or Zeonex ®) include. Further, in particular polyethylene terephthalate (PET) and / or polyetherimide can (e.g., Ultem ®) and / or Cycloolephinpolymere (COP) and / or polyethersulfone (Ultrason ®, for example) and / or mixtures of said materials are used as substrate.
Durch den Vorteil der Freiheit in der Wahl des Substrats je nach Anwendungsfall ermöglicht die Erfindung auch den Einsatz von Substraten, welche selbst bereits eine Beschichtung, insbesondere ein Schichtsystem aufweisen. Mit weiteren Schichten, wie insbesondere zumindest einer Morphologie-beeinflussende Schicht mit nachfolgender Funktionsschicht, kann für bestimmte Anwendungen die Kratzbeständigkeit und die optische Qualität gezielt an das Anforderungsprofil angepasst werden.Due to the advantage of freedom in the choice of substrate depending on the application, the invention also allows the use of substrates which already have a coating, in particular a layer system itself. With further layers, such as in particular at least one morphology-influencing layer with subsequent functional layer, the scratch resistance and the optical quality can be adapted specifically to the requirement profile for certain applications.
So können beispielsweise mehrere, insbesondere erfindungsgemäße, Schichtsysteme miteinander verbunden werden. Zum Beispiel ist es möglich, ein Substrat mit einer Haftvermittlerschicht und einer Morphologie-beeinflussende Schicht zu versehen und darauf als Funktionsschicht eine Antikratzschicht aufzubringen. Auf dieses Verbundmaterial kann dann erneut eine Morphologie-beeinflussende Schicht und darauf als Funktionschicht eine Antireflexschicht aufgebracht sein. Die Struktur der Antireflexschicht kann auf diese Weise ebenfalls weiter verbessert werden. Thus, for example, several, in particular inventive, layer systems can be interconnected. For example, it is possible to provide a substrate with a primer layer and a morphology-influencing layer and to apply thereto as a functional layer an anti-scratching layer. A morphology-influencing layer can then again be applied to this composite material and an antireflection layer can be applied thereon as a functional layer. The structure of the antireflection layer can also be further improved in this way.
Analoges gilt für andere Funktionsschichten und einen beliebigen Mehrschichtaufbau; die Erfindung ist nicht in der Zahl der Schichten beschränkt.The same applies to other functional layers and any multilayer structure; the invention is not limited in the number of layers.
Die Erfindung kann auf unterschiedlichste Weise eingesetzt werden. Nur beispielhaft ist ein Gehäuse denkbar, welches ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial umfasst. Das Gehäuse kann insbesondere eine Abdeckung für ein Telekommunikationsendgerät und/oder eine Instrumentenabdeckung und/oder eine Scheinwerferabdeckung umfassen.The invention can be used in many different ways. By way of example only, a housing is conceivable which comprises a composite material according to the invention. The housing may in particular comprise a cover for a telecommunication terminal and / or an instrument cover and / or a headlight cover.
Beispielsweise kann die Erfindung für Mobilfunktelefone eingesetzt werden, deren Teile mit einer Antikratzbeschichtung überzogen sein können. Ebenso kann die Erfindung für Antireflexbeschichtungen von beispielsweise Displays, Bildschirmen und Scheinwerferabdeckungen angewendet werden. Auch die äußeren Teile von Messinstrumenten können je nach Anwendungszweck mit einer Funktionsschicht versehen werden.For example, the invention can be used for mobile phones whose parts may be coated with an anti-scratch coating. Likewise, the invention can be applied to antireflective coatings of, for example, displays, monitors and headlight covers. The outer parts of measuring instruments can also be provided with a functional layer, depending on the application.
Des Weiteren kann die Erfindung in einem Bauteil, insbesondere einem optischen Bauteil, insbesondere einem feinoptischen Bauteil eingesetzt werden, welches ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial umfasst.Furthermore, the invention can be used in a component, in particular an optical component, in particular a fine-optical component, which comprises a composite material according to the invention.
Beispielsweise betrifft die Erfindung trübungsfreie Reflektoren, insbesondere in Scheinwerfern, außerdem Linsen, insbesondere für digitale Projektion.For example, the invention relates to turbidity-free reflectors, in particular in headlights, also lenses, in particular for digital projection.
Des Weiteren kann die Erfindung in Brillengläsern, insbesondere auf Brillengläsern auf Kunststoffbasis, eingesetzt werden. Dadurch lassen sich beispielsweise kratzfeste, leichte Brillengläser mit hervorragenden optischen Eigenschaften und hoher Kratzbeständigkeit zur Verfügung stellen.Furthermore, the invention can be used in spectacle lenses, in particular on plastic-based spectacle lenses. This makes it possible, for example, to provide scratch-resistant, lightweight spectacle lenses with outstanding optical properties and high scratch resistance.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dieselben Bauteile werden dabei mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments. The same components are designated by the same reference numerals.
Es zeigen:Show it:
In
Im gezeigten Beispiel ist auf einem Substrat
Auf die Morphologie-beeinflussende Schicht
Durch die Morphologie-beeinflussende Schicht kann eine Beschichtung eines Kunststoffsubstrates erreicht werden, welche die für optische Anwendungen geforderten niedrigen Haze-Werte des Verbundmaterials erfüllt.The morphology-influencing layer can be used to achieve a coating of a plastic substrate which satisfies the low haze values of the composite material required for optical applications.
Auf der rechten Seite der Abbildung in
Für die gezeigten Aufnahmen zur Visualisierung der Trübung im sichtbaren Spektralbereich wurden die plattenförmigen Verbundmaterialien
Man erkennt deutlich die starke Trübung des Verbundmaterials
Eine Möglichkeit, das Vorhandensein der Morphologie-beeinflussende Schicht
Aufgetragen ist die Intensität der registrierten Ionen in willkürlichen Einheiten (arbitrary units). Die arbitrary units geben die gezählten Treffer als ein Maß für die Intensität der jeweils betrachteten Spezies an. Im gezeigten Beispiel wurden die Moleküle SiC (quadratische Symbole), SiO3 (kreisförmige Symbole), O2 (nach oben zeigende dreieckige Symbole) sowie C3 (nach unten zeigende dreieckige Symbole) betrachtet. Aus den Angaben für die Intensität lässt sich im Prinzip für jede betrachtete Substanz ihre Konzentration errechnen.Plotted is the intensity of the registered ions in arbitrary units. The arbitrary units indicate the counted hits as a measure of the intensity of each considered species. In the example shown, the molecules were considered to be SiC (square symbols), SiO 3 (circular symbols), O 2 (triangular symbols pointing upwards) and C 3 (triangular symbols pointing downwards). From the data for the intensity can be calculated in principle for each substance considered their concentration.
Die Intensität ist in Abhängigkeit von der Messzeit aufgetragen. Mit zunehmender Messzeit wird das zu untersuchende Material immer weiter abgetragen, so dass die zuletzt aufgebrachte Schicht zuerst, das heißt bei geringen Messzeiten, erfaßt wird. Die entsprechend vorher aufgebrachten Schichten werden bei entsprechend höheren Meßzeiten erfaßt.The intensity is plotted as a function of the measuring time. With increasing measuring time, the material to be examined is removed further and further, so that the last applied layer is detected first, that is to say at low measuring times. The corresponding previously applied layers are detected at correspondingly higher measurement times.
Im gezeigten Beispiel können für alle betrachteten Substanzen vier Bereiche deutlich unterschieden werden. Diese vier Bereiche entsprechen einer Funktionsschicht, im gezeigten Beispiel einer Antikratz-Schicht, der Morphologie-beeinflussende Schicht, einer Haftvermittlerschicht sowie dem Substrat.In the example shown, four areas can be clearly distinguished for all substances considered. These four regions correspond to a functional layer, in the example shown an anti-scratch layer, the morphology-influencing layer, a primer layer and the substrate.
Die Morphologie-beeinflussende Schicht zeichnet sich insbesondere im gezeigten Beispiel dadurch aus, dass der Gehalt an Si und O in der Morphologie-beeinflussende Schicht deutlich gegenüber dem Gehalt an den genannten Substanzen in der Haftvermittlerschicht, in der Funktionsschicht und im Susbtrat erhöht ist. Des Weiteren ist der Gehalt an C in der Morphologie-beeinflussende Schicht deutlich gegenüber dem Gehalt an C in der Haftvermittlerschicht und in der Funktionsschicht vermindert. Über die unterschiedlichen Intensitäten an beispielsweise den betrachteten Spezies lassen sich Rückschlüsse auf den Anteil von insbesondere Si-O-Verbindungen in den jeweiligen Schichten ziehen. Damit werden Rückschlüsse auf die Funktion der Schichten möglich, so dass beispielsweise Substrat, Haftvermittlerschicht und Funktionsschichten für den Fachmann leicht detektierbar sind. Von diesen Schichten hebt sich die Morphologie-beeinflussende Schicht deutlich ab.The morphology-influencing layer is characterized in particular in the example shown by the fact that the content of Si and O in the morphology-influencing layer is significantly increased compared to the content of said substances in the primer layer, in the functional layer and in the suspension layer. Furthermore, the content of C in the morphology-influencing layer is markedly reduced compared to the content of C in the primer layer and in the functional layer. About the different intensities of, for example, the species considered, conclusions can be drawn on the proportion of particular Si-O compounds in the respective layers. This makes it possible to draw conclusions about the function of the layers, so that, for example, substrate, adhesion promoter layer and functional layers are easily detectable by the person skilled in the art. Of these layers, the morphology-influencing layer stands out clearly.
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